[发明专利]一种串联输入并联输出的软开关交错直流变换器

说明书

本发明涉及一种串联输入并联输出的软开关交错直流变换器，通过六个开关管与一个异或门组成切换电路，同时完成信号及电源切换，简化硬件电路的设计，并且使得两个主板之间切换不需要通过协商判断，仅在液晶屏上简单按下切换按键，就可以成功切换到另一主板上，实现了人机交互，提高了用户的体验度。与现有技术相比，本发明具有切换速度快，电磁干扰低，成本低等优点。

技术领域

本发明涉及变换器电路技术领域，尤其是涉及一种串联输入并联输出的软开关交错直流变换器。

背景技术

电路中，电源的断开、切换可以采用继电器，光电耦合器。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。继电器一般有两种电路，为低压控制电路和高压工作电路，由低电压控制高电压工作电路。继电器的缺点也很明显，主要有：体积大，成本高，功耗大容易发热，用于高电压、交流电的电源切换。另一种开关切换器件光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。光耦合器一般由三部分组成光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，光电耦合器主要应用于信号隔离、级间隔离。但光电耦合器缺点也很明显，在全桥拓扑中，开关器件为4个，需3—4个光耦，而每一光耦都需独立电源供电，增加了电路的复杂性，成本增加，可靠性降低，光耦传输延迟较大；为保证开关器件开通与关断的精确性，必须使各路的结构参数一致，使各路的延迟一致，而这往往难以做得很好；光耦的开关速度较慢，对驱动脉冲的前后沿产生较大延时，影响控制精度。

综上所述，现有技术主要存在以下缺点：

1.继电器式的电源切换开关存在体积大，成本高，功耗大容易发热的问题，主要用于高电压、交流电的电源切换，不适用低电压之间的电源切换；

2.光电耦合器在全桥拓扑中，开关器件为4个，需3—4个光耦，而每一光耦都需独立电源供电，会增加了电路的复杂性，成本增加，可靠性降低；

3.光耦传输延迟较大，同时光电耦合器内部的结构参数一致性很难做到，会导致输出的延迟不一致；

4.光电耦合器的开关速度较慢，对驱动脉冲的前后沿产生较大延时，影响控制精度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种串联输入并联输出的软开关交错直流变换器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种串联输入并联输出的软开关交错直流变换器，该变换器的组成电路中包括异或门U1，所述异或门U1的输入端A和输入端B与主板控制信号连接并分别通过各自的接地电阻接地，其输出端Y与第一开关管Q1和第四开关管Q4的栅极相连接，所述第一开关管Q1的漏极分别与第二开关管Q2、第三开关管Q3的栅极相连接，所述第三开关管Q3的漏极与第五开关管Q5的栅极相连接，所述第五开关管Q5的漏极与第六开关管Q6的漏极相连接，所述第六开关管Q6的栅极与所述第四开关管Q4的漏极相连接，所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2和所述第三开关管Q3的漏极以及所述第五开关管Q5的源极均与第一主板输出电源相连接，所述第六开关管Q6的源极和所述第四开关管Q4漏极还与第二主板输出电源相连接，所述第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的栅极均还经过各自对应的分压电阻与各自的源极相连接并接地。